試析濕式混凝土噴射機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用

劉 鵬

（西山煤電集團(tuán)有限公司 機(jī)電處，山西 太原030053）

我國經(jīng)濟(jì)正處于快速發(fā)展時期，水利水電、道路建設(shè)、建筑等行業(yè)得到了迅猛發(fā)展。施工過程中帶來的環(huán)境污染容易引起周圍居民的不滿，提高混凝土施工質(zhì)量迫在眉睫。濕式混凝土噴射機(jī)有著獨(dú)特的環(huán)保優(yōu)勢，代替干式混凝土噴射機(jī)已經(jīng)成為不可阻擋的歷史趨勢。

1 濕式混凝土噴射機(jī)的種類及特點(diǎn)

濕式混凝土噴射機(jī)按照不同的分類條件可分為不同的種類，按照其不同的工作原理可分為兩種類型，分別是：泵送型和氣送型。

1）泵送型濕式混凝土噴射機(jī)。具體又可分為三種類型。

柱塞泵式：以瑞士生產(chǎn)的Robojet041型混凝土噴射機(jī)為例，它采用柱塞泵作為噴射機(jī)的基本機(jī)體，混凝土從輸送管出口的噴嘴被噴射出去。這種濕噴機(jī)比較重，但是它的輸送距離遠(yuǎn)。

螺桿泵式：以德國UELMAT公司的SB－3型濕噴機(jī)為例，噴射機(jī)的定子套與螺桿相互嚙合時，其接觸空間容積發(fā)生變化，進(jìn)而輸送物料。這種濕噴機(jī)的性能更加穩(wěn)定，輸送距離長。不足之處是生產(chǎn)效率低、螺桿和定子套容易損耗。

軟管擠壓式：以日本生產(chǎn)的PC08－60M型混凝土噴射機(jī)為例，這種濕噴機(jī)由滾輪、泵送軟管、圓筒形泵體、攪拌斗、輸料管等組成。滾輪轉(zhuǎn)動，連續(xù)擠壓泵送軟管內(nèi)的濕料，從而將輸料管內(nèi)的物料擠壓出去〔1〕。這種濕噴機(jī)與柱塞泵式濕噴機(jī)和螺桿泵式濕噴機(jī)比較，結(jié)構(gòu)簡單、容易加工而且需要的費(fèi)用也很低；但是它的壽命短、可靠性差。

2）氣送型濕式混凝土噴射機(jī)。氣送型濕式混凝土噴射機(jī)由并排的噴射罐和備料罐組成，工作原理是：通過壓縮空氣，使物料以“稀薄流”的形式被輸送至噴嘴，然后直接噴出。噴射罐和備料罐的底部均設(shè)置螺旋輸送器，可以將壓縮空氣通入噴射罐內(nèi)，并將濕拌好的物料送進(jìn)輸料管，在噴嘴處，通過氣環(huán)引入的壓縮空氣使拌好的物料噴出去。該機(jī)的缺點(diǎn)是加料繁瑣且難度大，罐身內(nèi)壁不易清洗。

2 與干式混凝土噴射機(jī)相比，濕式混凝土噴射機(jī)的優(yōu)勢

1）生產(chǎn)效率高。濕式混凝土噴射機(jī)的生產(chǎn)效率（10～20m3／h）是干式混凝土噴射機(jī)（≤5m3／h）的2～4倍。

2）回彈率低。濕式混凝土噴射機(jī)將混凝土噴射到受噴面之前經(jīng)過了如下過程：首先，將加水并攪拌后的混凝土裝載到輸送管內(nèi)，通過輸送管道輸送到噴嘴；然后，摻入速凝劑；最后，通過壓縮空氣將成品混凝土噴射到受噴面上。因此，噴射混凝土的速度降低，另外，速凝劑可以使混凝土更容易粘到受噴面上，進(jìn)而減少回彈量。

3）粉塵濃度低。干噴最大的缺點(diǎn)就是粉塵濃度大，據(jù)相關(guān)專業(yè)人士測量，粉塵濃度高達(dá)50～100mg／m3，嚴(yán)重超標(biāo)。這不僅造成了一定程度的環(huán)境污染，也會對操作人員以及周圍居民的健康造成損害。而濕噴正是在著力彌補(bǔ)干噴不足，并在干噴基本工作原理的基礎(chǔ)上加以改造而形成的一種噴射形式〔2〕。濕噴的物料在噴出前已經(jīng)經(jīng)過了加濕處理，這在一定程度上遏制了粉塵產(chǎn)生的現(xiàn)實條件。從而降低了粉塵濃度，減少了粉塵帶給操作人員的身體傷害。

4）均質(zhì)性高。干式混凝土噴射機(jī)的混凝土的水灰比通常是由操作人員通過肉眼觀察或者根據(jù)工作經(jīng)驗來進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于操作人員水平差異及操作環(huán)境不同，干噴時存在攪拌不均勻、水量測量不準(zhǔn)等問題，導(dǎo)致噴射的均質(zhì)性差。濕噴時，水、灰比例較易掌控，且混凝土水化程度高，從而提高了混凝土的均質(zhì)性，大大改善了噴射混凝土的品質(zhì)。干式混凝土噴射機(jī)與濕式混凝土噴射機(jī)的性能比較見表2。

表2 干噴機(jī)與濕噴機(jī)的性能比較

3 濕式混凝土噴射機(jī)的應(yīng)用

由于濕式混凝土噴射機(jī)所具有的優(yōu)勢，我國已經(jīng)有很多企業(yè)都對濕式混凝土噴射機(jī)在工作中的使用非常重視。

目前我國有山東天河科技有限公司LG670－65型和江蘇鼎甲科技有限公司JPS5I－L型以及徐州中部礦山設(shè)備有限公司JPSI－L型三種濕式混凝土噴射機(jī)，具體的試用如下：山東天河科技有限公司LG670－65型濕式混凝土噴射機(jī)（技術(shù)參數(shù)見表3）可以有效的解決人工攪拌，人工上料的問題，大大提高了工作效率。但是它的操作程序復(fù)雜，維護(hù)工作量大，并沒有完全實現(xiàn)濕式噴射〔3〕。在試用江蘇鼎甲科技有限公司JPS5I－L型濕式混凝土噴射機(jī)（技術(shù)參數(shù)見表4）時，發(fā)現(xiàn)該款噴射機(jī)還需要人工上料，而且它的體積較大，攪拌機(jī)料斗清理的工作也比較麻煩，但是噴漿回彈率可降低到5%～10%，這就提高了原材料的使用率，產(chǎn)生的粉塵也較低。徐州中部礦山設(shè)備有限公司JPSI－L型濕式混凝土噴射機(jī)在工作的過程中，首先利用人力將混合好的干料裝入攪拌機(jī)的料斗，送風(fēng)開機(jī)后，打開加水裝置球閥，物料經(jīng)攪拌機(jī)加濕并攪拌均勻后送入噴射機(jī)，再由壓縮氣體經(jīng)輸料管、噴頭把混合好的料噴向受噴面〔4〕。在混合料進(jìn)入噴頭時，經(jīng)由速凝劑泵壓出的液體速凝劑與其混合，達(dá)到混凝土速凝的目的。經(jīng)研究分析，發(fā)現(xiàn)這款濕式混凝土噴射機(jī)雖然降低了粉塵，但是與LG670－65型和JPS5I－L型噴射機(jī)相比，存在很多其它問題，例如，現(xiàn)場的使用效果不能滿足需要等，因此，這款噴射機(jī)已經(jīng)被淘汰了。

表3 山東天河科技有限公司LG670－65型濕式混凝土噴射機(jī)技術(shù)參數(shù)

表4 江蘇鼎甲科技有限公司JPS5I－L型濕式混凝土噴射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

通過對上述三種濕式混凝土噴射機(jī)的試用，可以總結(jié)出我國濕式混凝土噴射機(jī)在推廣和應(yīng)用的過程中所存在的幾個問題。第一，對設(shè)備的投資過高，如山東天河科技有限公司LG670－65型濕式混凝土噴射機(jī)價格高達(dá)95萬元；第二，操作程序較為復(fù)雜，維護(hù)量大；第三，攪拌機(jī)料斗清理起來較為困難等等。因此，在對我國濕式混凝土噴射機(jī)進(jìn)行推廣的時候，要重視存在的問題，并加以解決。

4 結(jié)語

綜上所述，濕式混凝土噴射機(jī)具有干式混凝土噴射機(jī)所不具備的優(yōu)勢，順應(yīng)了社會的發(fā)展潮流，但從濕式混凝土噴射機(jī)在我國的使用現(xiàn)狀來看，仍然存在著很多問題。因此，需要相關(guān)的人士對其進(jìn)行深入的研究，以確保濕式混凝土噴射機(jī)在我國的順利推廣。

〔1〕王鵬軍.混凝土噴射技術(shù)在煤礦支護(hù)中的應(yīng)用及發(fā)展〔J〕.能源與節(jié)能，2014，（8）：162－163.

〔2〕劉生華.新型混凝土噴射機(jī)械手在隧道工程中的應(yīng)用〔J〕.建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2011，24（2）：86－89.

〔3〕張華橋.濕式噴射混凝土機(jī)施工技術(shù)〔J〕.工程機(jī)械與維修，2012，（1）：151－153.

〔4〕詹鳳濤.煤礦用泵送式混凝土濕噴機(jī)的應(yīng)用研究〔J〕.中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，（1）：96－97.